Наноласерот е еден вид микро и нано уред кој е изработен од наноматеријали како што е нановир како резонатор и може да испушти ласер под фотоекцитација или електрична побудување. Големината на овој ласер е често само стотици микрони или дури и десетици микрони, а дијаметарот е до нанометарот, што е важен дел од идниот приказ на тенок филм, интегрирана оптика и други полиња.
Класификација на наноласерот:
1. Наноир ласер
Во 2001 г. Овој ласер не само што испушта ултравиолетово ласери, туку може да биде и подесен за да испушти ласери кои се движат од сина до длабока ултравиолетова. Истражувачите користеле стандардна техника наречена ориентирана епифитација за да создадат ласер од чисти кристали на цинк оксид. Тие најпрво „култивирани“ наносили, односно формирани на златен слој со дијаметар од 20nm до 150nm и должина од 10,000 nm чисти жици од цинк оксид. Потоа, кога истражувачите ги активираа чистите кристали на цинк оксид во нановите со друг ласер под стаклена градина, чистите кристали на цинк оксид испуштија ласер со бранова должина од само 17nm. Таквите наноласери на крајот би можеле да се користат за да се идентификуваат хемикалиите и да се подобри капацитетот за складирање на информации на компјутерски дискови и фотонски компјутери.
2. Ултравиолетова наноласер
По доаѓањето на микро-ласери, ласери со микро-диск, ласери со микро-прстен и ласери на квантна лавина, хемичар Јанг Пејдонг и неговите колеги на Универзитетот во Калифорнија, Беркли, направија наноласери на собна температура. Овој цинк оксид наноласер може да емитува ласер со ширина на линијата помала од 0,3nm и бранова должина од 385nm под лесна побудување, што се смета за најмал ласер во светот и еден од првите практични уреди произведени со употреба на нанотехнологија. Во почетната фаза на развој, истражувачите предвидоа дека овој ZnO наноласер е лесен за производство, голема осветленост, мала големина, а перформансите се еднакви или дури и подобри од ласерите на Ган сини. Поради можноста да се направат низи со висока густина на нановите, ZnO наноласерите можат да внесат многу апликации што не се можни со денешните уреди GAAS. Со цел да се одгледуваат такви ласери, ZnO Nanowire се синтетизира со метод на транспорт на гас кој го катализира растот на епитаксилниот кристал. Прво, подлогата на сафир е обложена со слој од 1 nm ~ 3,5nm дебел златен филм, а потоа ставете го на алуминиумски брод, материјалот и подлогата се загреваат на 880 ° C ~ 905 ° C во протокот на амонијак за да се произведе Zn пареа, а потоа пареата Zn се транспортира во подлогата. Нановите од 2μm ~ 10 μm со хексагонална пресек подрачја беа генерирани во процесот на раст од 2 мин. 10 мин. Истражувачите откриле дека ZnO Nanowire формира природна ласерска празнина со дијаметар од 20nm до 150nm, а повеќето (95%) од неговиот дијаметар е 70nm до 100nm. За да ја проучуваат стимулираната емисија на нановите, истражувачите оптички го испумпуваа примерокот во стаклена градина со четвртиот хармоничен излез на ND: YAG ласер (266Nm бранова должина, ширина на пулсот 3NS). За време на еволуцијата на спектарот на емисија, светлината е поставена со зголемување на моќноста на пумпата. Кога лансирањето го надминува прагот на ZnO Nanowire (околу 40kW/cm), највисоката точка ќе се појави во спектарот на емисија. Ширината на линијата на овие највисоки точки е помала од 0,3nm, што е повеќе од 1/50 помалку од ширината на линијата од темето на емисијата под прагот. Овие тесни ширина на линијата и брзото зголемување на интензитетот на емисија ги натераа истражувачите да заклучат дека стимулираната емисија навистина се јавува кај овие наноживи. Затоа, оваа низа на Nanowire може да дејствува како природен резонатор и со тоа да стане идеален извор на микро ласер. Истражувачите веруваат дека овој наноласер со кратка бранова должина може да се користи во областа на оптички компјутери, складирање на информации и наноанализатор.
3. Квантни ласери за бунари
Пред и по 2010 година, ширината на линијата, гравирана на полупроводничкиот чип ќе достигне 100nm или помалку, а ќе има само неколку електрони што се движат во колото, а зголемувањето и намалувањето на електронот ќе имаат големо влијание врз работата на колото. За да се реши овој проблем, се родија ласери за квантна бунар. Во квантната механика, потенцијалното поле што го ограничува движењето на електроните и ги квантифицира се нарекува квантен бунар. Ова квантно ограничување се користи за формирање на квантно ниво на енергија во активниот слој на полупроводничкиот ласер, така што електронската транзиција помеѓу нивото на енергија доминира во возбуденото зрачење на ласерот, што е ласер на квантна бунар. Постојат два вида ласери на квантни бунари: ласери на квантна линија и ласери на квантна точка.
① Ласер за квантна линија
Научниците развија квантни ласери за жица кои се 1.000 пати помоќни од традиционалните ласери, преземајќи голем чекор кон создавање побрзи компјутери и уреди за комуникација. Ласерот, кој може да ја зголеми брзината на аудио, видео, интернет и други форми на комуникација преку мрежни влакна-оптички мрежи, беше развиен од научници од универзитетот Јеил, Lucent Technologies Bell Labs во Newу Jerseyерси и Институтот Макс Планк за физика во Дрезден, Германија. Овие ласери со поголема моќност ќе ја намалат потребата за скапи повторувачи, кои се инсталираат на секои 80 километри (50 милји) по должината на комуникациската линија, повторно произведувајќи ласерски пулси кои се помалку интензивни бидејќи патуваат низ влакната (повторувачи).
Време на објавување: јуни-15-2023 година